Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

Программирование на языке Ruby
Шрифт:

8.1.9. Массивы как математические множества

В большинстве языков множества напрямую не реализованы (Pascal составляет исключение). Но массивы в Ruby обладают некоторыми свойствами, которые позволяют использовать их как множества. В данном разделе мы рассмотрим эти свойства и добавим свои собственные.

В последних версиях Ruby стандартная библиотека содержит класс

Set
. Если вам приходится часто иметь дело с множествами, подумайте об использовании объектов
Set
вместо массивов. Этот класс рассмотрен в главе 9.

Массив нельзя назвать идеальным средством для представления множества, поскольку он может содержать дубликаты. Если вы хотите трактовать массив как множество, то дубликаты можно удалить (с помощью метода

uniq
или
uniq!
).

Над множествами производятся две основные операции: объединение и пересечение. Для этого применяются операторы

|
(или) и
&
(и) соответственно. Поскольку множество по определению не содержит дубликатов, то повторяющиеся элементы удаляются (вопреки ожиданиям тех, кому доводилось работать с объединением и пересечением массивов в других языках).

а = [1, 2, 3, 4, 5]

b = [3, 4, 5, 6, 7]

с = a | b # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

d = а & b # [3,4,5]

# Дубликаты удаляются...

e = [1, 2, 2, 3, 4]

f = [2, 2, 3, 4, 5]

g = e & f # [2; 3, 4]

Для объединения множеств можно использовать и оператор конкатенации (

+
), но он не удаляет дубликаты.

Метод

соответствует операции «разность множеств»; результатом является множество, куда входят те элементы первого множества, которые не являются элементами второго (см. раздел 8.1.12).

а = [1, 2, 3, 4, 5]

b = [4, 5, 6, 7]

с = а - b # [1, 2, 3]

# Отметим, что наличие элементов 6 and 7 не отражается на результате.

Для «аккумулирования» множеств можно применять оператор

|=
; как и следовало ожидать,
а |= b
— то же самое, что
а = а | b
. Аналогичным образом оператор
&=
последовательно «сужает» множество.

Для массивов не определена операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, но мы можем без труда реализовать ее. В терминах теории множеств она соответствует выборке тех элементов, которые входят в объединение двух множеств, но не входят в их пересечение.

class Array

 def ^(other)

(self | other) - (self & other)

 end

end

x = [1, 2, 3, 4, 5]

y = [3, 4, 5, 6, 7]

z = x ^ y # [1, 2, 6, 7]

Чтобы проверить, входит ли некий элемент в множество, пользуйтесь методом

include?
или
member?
(синоним, подмешанный из модуля
Comparable
):

x = [1, 2, 3]

if x.include? 2

 puts "yes" # Печатается "yes"

else

 puts "no"

end

Конечно, это некоторое отступление от канонов математики, где для обозначения принадлежности множеству применяется символ, похожий на греческую букву эпсилон. Отступление в том смысле, что множество находится слева, а не справа от оператора, то есть мы спрашиваем не «принадлежит ли данный элемент множеству», а «содержит ли множество данный элемент».

Многим это безразлично. Но привыкшие к языку Pascal или Python (или впитавшие математический формализм с молоком матери) хотели бы, чтобы было по-другому. Такую возможность мы реализуем в следующем фрагменте:

class Object

 def in(other)

other.include? self

 end

end

x = [1, 2, 3]

if 2.in x

 puts "yes" # Печатается "yes"

else

 puts "no"

end

Лично я отправил запрос на изменение Ruby (RCR 241) с предложением ввести в язык оператор

in
. Он должен походить на одноименный оператор в языках Pascal, Python и даже SQL.

У этой идеи есть свои достоинства (к тому же

in
— уже зарезервированное слово), но единодушного одобрения она не получила. Может быть, оператор in появится в Ruby, а может, и нет.

Теперь обратимся к подмножествам и надмножествам. Как определить, является ли данное множество подмножеством или надмножеством другого? Встроенных методов для этого нет, но мы можем поступить следующим образом:

class Array

 def subset?(other)

self.each do |x|

if !(other.include? x)

return false

end

end

true

 end

 def superset?(other)

other.subset?(self)

 end

end

a = [1, 2, 3, 4]

b = [2, 3]

с = [2, 3, 4, 5]

flag1 = c.subset? a # false

flag2 = b.subset? a # true

flag3 = c.superset? b # true

Обратите внимание: мы выбрали «естественный» порядок, то есть задаем вопрос

x.subset?у
— «является ли
x
подмножеством
у?
», а не наоборот.

Для распознавания пустого множества достаточно проверить, пуст ли массив. Это делает метод

empty?
.

Поделиться:
Популярные книги

Вернувшийся: Новая жизнь. Том I

Vector
1. Вернувшийся
Фантастика:
боевая фантастика
рпг
5.00
рейтинг книги
Вернувшийся: Новая жизнь. Том I

Я до сих пор не князь. Книга XVI

Дрейк Сириус
16. Дорогой барон!
Фантастика:
юмористическое фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Я до сих пор не князь. Книга XVI

Мастер порталов

Лисина Александра
8. Гибрид
Фантастика:
боевая фантастика
попаданцы
технофэнтези
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Мастер порталов

Наследие Маозари 5

Панежин Евгений
5. Наследие Маозари
Фантастика:
фэнтези
юмористическое фэнтези
5.00
рейтинг книги
Наследие Маозари 5

Газлайтер. Том 17

Володин Григорий Григорьевич
17. История Телепата
Фантастика:
боевая фантастика
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Газлайтер. Том 17

Светлая тьма. Советник

Шмаков Алексей Семенович
6. Светлая Тьма
Фантастика:
юмористическое фэнтези
городское фэнтези
аниме
сказочная фантастика
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Светлая тьма. Советник

Страх

Рыбаков Анатолий Наумович
2. Дети Арбата
Проза:
историческая проза
9.49
рейтинг книги
Страх

Мастера авангарда

Останина Екатерина Александровна
Научно-образовательная:
история
5.00
рейтинг книги
Мастера авангарда

Вперед в прошлое 12

Ратманов Денис
12. Вперед в прошлое
Фантастика:
попаданцы
5.00
рейтинг книги
Вперед в прошлое 12

Хозяин Теней 4

Петров Максим Николаевич
4. Безбожник
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Хозяин Теней 4

Черный маг императора 2

Герда Александр
2. Черный маг императора
Фантастика:
юмористическая фантастика
попаданцы
аниме
6.00
рейтинг книги
Черный маг императора 2

Кодекс Охотника. Книга IX

Винокуров Юрий
9. Кодекс Охотника
Фантастика:
боевая фантастика
городское фэнтези
попаданцы
5.00
рейтинг книги
Кодекс Охотника. Книга IX

Второгодка. Книга 4. Подавать холодным

Ромов Дмитрий
4. Второгодка
Фантастика:
героическая фантастика
альтернативная история
сказочная фантастика
5.00
рейтинг книги
Второгодка. Книга 4. Подавать холодным

Кодекс Охотника. Книга XXXV

Винокуров Юрий
35. Кодекс Охотника
Фантастика:
аниме
фэнтези
попаданцы
5.00
рейтинг книги
Кодекс Охотника. Книга XXXV